基于太阳光照强度的夏季玻璃温室温度建模

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日光温室的热环境数学模拟及其结构优化

日光温室的热环境数学模拟及其结构优化日光温室的热环境数学模拟及其结构优化日光温室在现代农业中扮演着重要角色，能够为植物提供良好的生长环境，提高农作物的产量和质量。

然而，日光温室内的热环境对农作物的生长有着重要的影响。

因此，通过数学模拟和结构优化的手段，对日光温室的热环境进行研究具有重要意义。

日光温室的热环境主要包括日照、温度和湿度三个方面。

其中，日照是指温室内外的光照强度差异，对于植物的光合作用和生长发育至关重要。

研究中发现，日光温室内光照强度的分布受到温室结构和材料的影响。

为了确保植物能够充分接受阳光照射，可以通过数学模拟来预测不同结构和材料的温室内日照分布情况，进而进行结构优化，提高日照利用率。

温度是日光温室热环境的另一个重要指标，直接影响着植物的生理生化过程。

过高或过低的温度都会对植物生长产生不利影响。

温室内的温度受到多种因素的共同作用，包括外界气温、日照强度、辐射传热、温室结构和通风等。

通过建立数学模型，可以模拟不同因素对温室内温度分布的影响，进而通过结构优化和通风设计来调节温室内的温度，提供适宜的生长环境。

湿度是日光温室热环境的另一个重要参数，直接影响植物的蒸腾作用和水分平衡。

适宜的湿度对植物的生长发育至关重要。

温室内的湿度受到多种因素的影响，包括空气中的水分含量、植物的蒸腾作用、通风和排湿等。

通过数学模拟，可以研究不同因素对温室内湿度分布的影响，进而通过结构优化和湿度控制技术来调节温室内的湿度，为植物的生长提供良好的湿润环境。

针对日光温室的热环境数学模拟和结构优化，可以采用多种数值计算方法和优化算法。

其中，有限元法是一种常用的数值分析方法，可用于建立温室结构的数学模型，分析温室内的温度和湿度场分布。

同时，遗传算法等优化算法可用于寻找最优的温室结构设计方案。

通过数学模拟和结构优化，可以为日光温室提供更好的热环境，提高农作物的产量和质量。

在实际应用中，除了数学模拟和结构优化，还需要考虑温室内外的气象条件、作物种类及品种的特点等因素。

玻璃连栋温室设计方案

便于生产资料的运入和农产品的运出，降低运输成本。
水源与电源
确保充足的水源和稳定的电力供应，满足温室生产需求。
布局规划与设计思路
01
02
03
04
温室朝向
根据地理位置和气候条件，选择合适的朝向，以充分利用太
阳能。
连栋设计
采用连栋式结构，提高土地利用率，便于管理和机械化作业
。
功能分区
根据生产需求，合理划分育苗区、种植区、采摘区等功能区
CO2施肥系统设计方案
CO2气源
采用工业级CO2气瓶或燃烧式CO2发生器作为气源，确保CO2浓度稳定可靠。
CO2施肥控制器
根据温室内CO2浓度自动调节CO2施肥量，保证作物生长所需CO2 浓度。
CO2传感器
布置CO2传感器，实时监测温室内CO2浓度变化，为调控系统提供数据支持。
05
水肥一体化灌溉系统设计方案
市场需求
随着农业现代化的推进和人们对高品质农产品的需求增加，玻璃连栋温室的市场需求不断扩大。
02
场地选择与布局规划
场地选址原则及要求
地理位置
选择地势平坦、开阔，阳光充足，通风良好的地块，避免山谷、洼地
等易造成气流不畅的地点。
地质条件
土壤肥沃、排水良好，地下水位低，避开地质灾害频发区域。
交通便利
玻璃连栋温室设计方案
• 温室概述与设计目标 • 场地选择与布局规划 • 温室结构与材料选择 • 环境调控系统设计方案 • 水肥一体化灌溉系统设计方案 • 智能化管理系统设计方案 • 经济效益分析与环保措施建议
目录
01
温室概述与设计目标
玻璃连栋温室定义及特点
玻璃连栋温室定义

农业温室环境温度的建模与仿真

ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｎＶｉｒｏｍｎｅｎｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄ
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图４—２温室中能量传递与平衡………．．………………………．．１７
图４—３图４—４图４—５图４—６图４—７
ＰＣ板温室自动控制系统………………………………．…２１图４—８实验步骤……………………………………………．２２
图４—９模型阶次估计…………………．……………………．．２５
图４一１０２００５年９月１ｌ一１４日的室外温度、湿度、风速、太阳辐射强度和仿真温
ａｒｅ
ｍａｌｌｙＩｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｉｌｌｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｍｉｃｒｏｃｌｉｍａｔｅ
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ｃｏｎｃｅｎ仃ａｔｉｏｎａｎｄｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｅｔｃ，ａｌｌｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ
度模型，结果表明：温室温度模拟值与实测值的变化趋势一致，模型能有效地模拟温
室内的温度，该成果为温室控制系统设计提供参考：（３）运用ＭＡＴＬＡＢ图形用户界面建立温室温度建模与仿真系统；（４）总结本课题的研究意义，对温室小气候建模的研究工作进行设想和展望。
关键词：农业温室；温度；系统辨识法；．ｄ魁模型
对农业温室环境系统的温度建模和仿真，论文首先分析监测到的温室内外数据，运用相关性分析和相关性显著检验，确定了温度、相对湿度、太阳辐射强度和风速是影响温室内温度的主要因子，然后运用残差分析法辨识模型的结构，利用递推最小二乘算法确定模型的参数，并通过试验验证模型的正确性。本文所做的主要工作有以下几个方面：（１）总结了国内外温室温度建模的方法和在该领域研究概况，指出对温室内温度的研究对我国现代化温室产业的发展具有至关重要的意义；（２）研究了系统辨识技术在建模中的应用，基于ＡＲＸ模型建立了农业温室环境温

日光温室设计方案

日光温室设计方案引言日光温室是一种利用日光照射和温室效应来增加农作物生长环境温度的设施。

它可以提供稳定的温度和较高的光照强度，为蔬菜、花卉和其他植物的生长创造良好的条件。

本文将介绍一个日光温室的设计方案，包括结构设计、材料选择以及光照管理策略等。

结构设计日光温室的结构设计需要考虑到温室的稳定性、通风性以及光线的透射和分布，下面是一个日光温室的基本结构设计方案：1.墙体结构：温室的墙壁采用双层玻璃或聚碳酸酯作为材料，这些材料既可以有效吸收和保留太阳能，又可以提供良好的绝缘性能。

2.屋顶设计：温室的屋顶采用半透明材料，如聚碳酸酯或类似材料。

这种设计可以使得光线透过屋顶进入温室，同时减少热能的损失。

3.支撑结构：为确保温室的稳定性，支撑结构需要具备足够的强度和抗风能力。

采用金属或钢结构作为支撑材料，可以提供稳定的结构支持。

材料选择选择适当的材料对于日光温室的设计十分重要，下面介绍一些常用的温室材料：1.玻璃：玻璃是一种常用的温室材料，它具有优良的透明性和保温性能。

双层玻璃可以更好地隔热，降低能量消耗。

2.聚碳酸酯：聚碳酸酯是一种轻质、高透明度且具有良好保温效果的材料。

它还具有抗冲击和耐紫外线的特性。

3.聚乙烯薄膜：聚乙烯薄膜是一种经济实用的温室材料，它具有良好的光透过性和保温性能，并且比较便宜。

综合考虑成本和性能，在温室的设计中可以根据不同地区的气候条件和作物种类来选择合适的材料。

光照管理策略在日光温室的设计中，合理的光照管理策略可以提高作物的生长效率和品质。

下面是一些常用的光照管理策略：1.光线透过率控制：通过调节温室材料的透光率和防晒措施来控制温室内的光线强度。

可以根据作物的需求和季节的变化，灵活调整光照条件。

2.反射板的使用：安装合适的反射板可以增加温室内的光线反射，提高光能利用率，进而促进作物的生长。

3.光照时间控制：通过调整灯光的亮度和工作时间来模拟不同季节的光照条件，帮助提前或延迟作物的生长周期。

《2024年日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》范文

《日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，日光温室作为一种新型的农业设施，已经在农业生产中得到了广泛的应用。

然而，由于温室内部环境的复杂性，如何有效地模拟和控制其热环境成为了一个重要的研究问题。

本文旨在通过数学模拟的方法，对日光温室的热环境进行深入研究，并探讨其结构优化策略。

二、日光温室热环境的数学模拟2.1 模型建立为了对日光温室的热环境进行数学模拟，我们需要建立相应的数学模型。

模型中应考虑太阳辐射、空气对流、植物生长、土壤温度等多种因素对温室内热环境的影响。

根据热平衡原理和传热学理论，可以建立相应的热平衡方程，用于描述温室内各部分之间的热量传递和交换过程。

2.2 模拟方法在建立数学模型的基础上，我们可以采用数值计算方法进行模拟。

常用的数值计算方法包括有限元法、有限差分法等。

通过将这些方法应用于所建立的数学模型中，可以获得日光温室内温度、湿度等参数的空间分布和变化规律。

2.3 模拟结果分析通过模拟结果的分析，我们可以发现日光温室内热环境的分布规律和变化趋势。

例如，在一天的不同时间段内，温室内温度和湿度的变化情况；在不同季节和气候条件下，温室内热环境的差异等。

这些信息对于指导温室的运营管理和结构优化具有重要意义。

三、日光温室结构优化3.1 结构优化的必要性由于日光温室的结构和材料对温室内热环境具有重要影响，因此对温室结构进行优化是提高其性能的关键措施之一。

通过对日光温室的结构进行优化，可以改善其保温性能、采光性能和通风性能等，从而提高温室的运营效率和产量。

3.2 结构优化策略针对日光温室的结构优化，我们可以采取多种策略。

首先，可以优化温室的外壳材料和结构，以提高其保温性能和采光性能。

其次，可以调整温室的朝向和角度，以充分利用太阳辐射能。

此外，还可以通过设置合理的通风口和排风口，改善温室的通风性能。

最后，还可以采用智能控制系统，对温室内环境进行实时监测和控制。

日光温室温度分析模型与模拟

入斜面Ｏ屋面角。的光辐射量为最大。Ｈ（）
但是，在温室结构参数确定之后，由于太阳高度角随时间变化，要保持光线持续垂直照射到ＯＨ斜面是不可能的。并且，由于日光温室采光面是由薄的透明材料所覆盖，而采光面对直射光透过率与光线入射角并不呈单调线性关系¨ ，】要满足在一天中温室内获得的光辐射达到设计要求，必须保证在一定时间内直射光入射角介于０￣５之间。这一特性为日光温室的采光面设计提供了依据。。４。此外，单斜面温室前部空间小，不适宜温室生产。因此，光温室采光面的断截面多采用曲线或一坡日
一
立式，如图２所示。实践证明，在相同参数情况下半拱形温室温光性能优于一坡一立式；并且对半拱
形曲面形式的选取，在采光面的脊高日和水平投影的长度厶一定的条件下，不论采用椭圆、双曲线、半圆、对数曲线、抛物线，采光量差别甚微。鉴于此，本次研究针对正弦曲线进行讨论，而不失一般性。
太阳直射光、散射光和反射光均可以透过采光面进入日光温室。散射光和反射光无方向性，在透过
采光面进入温室的光辐射中占很少份额，内接受的光辐射主要源于直射光。日光温室采光面的设温室
计主要是保证直射光的透过量满足设计要求。传统温室多为单斜面日光温室，结构如图１所示。根据光的反射与折射原理，当入射角Ａ＝０时，进
面温室的光照设计，图３所示。如
正午阳光垂直照射在斜面Ｏ（Ａ＝）有％＝０一，Ｈ即０时，９。ｈ此时采光面光照透过量最大，但温室脊高会太高，结构上不合理。当非垂直入

玻璃温室方案

玻璃温室方案随着气候变化和环境污染的加剧，保护和改善农作物生长环境变得愈发重要。

而玻璃温室作为一种优质的农业技术手段，不仅能够保护农作物免受自然灾害和有害昆虫的侵袭，还能提供稳定的温度和湿度条件，以促进植物的生长。

本文将介绍一个创新的玻璃温室方案，以提供一个理想的温室环境供农作物生长。

温室结构设计该玻璃温室方案采用先进的结构设计，旨在优化温室内环境。

温室的框架采用高度耐候钢材料，确保结构的稳定性和耐久性。

同时，温室的墙面和天花板采用高透明度的玻璃材料，以提供充足的自然光照，促进植物光合作用。

此外，温室顶部设计了透明的天窗，可以定期进行通风和温度调节，以避免过热和温室效应。

能源与清洁技术该玻璃温室方案还结合了能源与清洁技术，以减少能源消耗和对环境的影响。

温室顶部设有太阳能板以收集太阳能，并转化为电力供温室内部的照明、供暖和通风系统使用。

太阳能供电系统不仅减少了对传统能源的需求，还降低了温室的运营成本。

此外，温室内使用的所有照明系统都采用LED灯，以提供高效而节能的照明效果。

水资源管理在温室方案中，水资源管理也是至关重要的一环。

温室内设置了先进的水循环系统，可以收集和储存雨水并进行循环利用。

通过喷灌和滴灌技术，可以将水资源直接送达植物根系，最大限度地减少水的浪费和蒸发。

此外，温室还配备了水质监测系统，以确保植物得到适量和适质的水源。

智能控制系统该玻璃温室方案还利用了智能控制系统来监控和调节温室环境。

通过传感器检测温度、湿度、二氧化碳浓度和光照强度等参数，智能控制系统能够自动控制温室内的温度、湿度和通风条件，以确保最佳的生长环境。

此外，农民也可以通过手机应用程序远程监控和调整温室环境，提高农作物的管理效率。

结语以上是关于一个创新的玻璃温室方案的介绍。

通过先进的结构设计、能源与清洁技术、水资源管理和智能控制系统，这个温室方案为农作物提供了一个理想的生长环境。

希望这个方案能够为农业生产提供更多的机遇，同时保护环境和提高农作物的产量和质量。

玻璃育苗温室工程搭建方案

玻璃育苗温室工程搭建方案一、概述温室是一种人工环境控制的设施，可以为植物提供适宜的温度、湿度和光照条件，有利于植物的生长和发育。

玻璃育苗温室是一种利用玻璃覆盖的温室，适用于育苗和栽培一些对光照需求较高的植物，如蔬菜、花卉等。

搭建玻璃育苗温室需要考虑到温室结构、覆盖材料、通风、遮阳和灌溉等方面的问题。

二、选址1. 地势平坦：选址时应选择地势平坦、排水良好的地方，以避免因地势不平造成的温室立柱不稳和地基沉陷等问题。

2. 光照充足：温室应该选择阳光充足的地方，以保证植物在温室内能够得到足够的光照。

3. 便于供水和供电：选址时应考虑到温室的供水和供电问题，便于方便的进行灌溉和通风设备的安装。

三、结构设计1. 温室类型：玻璃育苗温室一般采用落地式玻璃覆盖，侧墙和屋顶也采用玻璃材料。

温室结构主要包括立柱、梁和屋顶。

2. 立柱和梁：温室的立柱和梁应选用抗压、抗弯、耐腐蚀的材料，如镀锌钢管或铝合金等，以确保温室的稳定性和使用寿命。

3. 屋顶设计：温室屋顶一般采用坡屋顶结构，以利于排水和采光。

屋顶覆盖材料可以选用钢化玻璃或夹层玻璃，具有透光性好、保温性能好、抗风压强、抗冲击强等特点。

四、覆盖材料1. 玻璃：温室覆盖材料主要采用玻璃，因其透光性好、保温性能好、抗风压强、抗冲击强等特点。

可以选用钢化玻璃或夹层玻璃，具有较好的保温性能和抗风压能力。

2. 保温材料：在玻璃育苗温室的结构设计中要考虑到保温材料的选择，以保证温室内的温度能够得到有效的维护。

五、通风设计1. 壁式通风：温室一般采用壁式通风，即在温室的侧墙上设置通风窗，以保证温室内的空气流通。

2. 顶棚通风：在温室屋顶上也可以设置顶棚通风设备，以利于排除温室内的热气和湿气。

3. 通风设备：在温室内安装通风设备，如通风扇、排气扇等，用于辅助温室内空气循环。

六、遮阳设计1. 遮阳网：在温室顶部设置遮阳网，以调节温室内的光照强度，避免日光过强导致植物叶片晒伤。

2. 遮阳材料：遮阳网的材料一般选用耐候性好的聚乙烯或聚丙烯材料，具有抗紫外线、抗老化、透光透气性好等特点。

《2024年日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》范文

《日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》篇一一、引言随着现代科技的飞速发展，日光温室作为农业生产的一种重要形式，在国内外得到广泛应用。

为了提高日光温室的环境适应性、稳定性和经济性，本文针对其热环境进行数学模拟研究，并探讨其结构优化方法。

本文首先对日光温室的研究背景、目的和意义进行介绍，接着阐述国内外研究现状和进展，最后介绍本文的研究内容和方法。

二、日光温室概述及研究背景日光温室是一种利用太阳辐射和地球热能进行作物生产的设施。

由于其具有良好的保温性能、自然光照优势以及适应不同气候的能力，在全球范围内得到了广泛的应用。

然而，如何有效利用日光温室的热环境资源、优化其结构以提升作物的生长质量一直是学术界和工业界关注的焦点。

因此，对日光温室的热环境进行数学模拟及结构优化具有重要意义。

三、热环境数学模拟研究3.1 数学模型建立本文采用有限元分析方法，建立了日光温室的三维热传导模型。

模型中考虑了温室内部的材料属性、结构参数、环境因素等影响因素，为后续的模拟分析提供了基础。

3.2 模拟分析过程通过对模型进行数值求解，得到了日光温室在不同季节、不同时间段的温度场分布情况。

同时，还分析了温室内部温度与外部气候、温室结构等因素的关系，为后续的结构优化提供了依据。

四、结构优化研究4.1 优化目标与约束条件本文以提高日光温室的保温性能、降低能耗为主要目标，同时考虑了温室的结构稳定性、使用寿命等约束条件。

4.2 优化方法与实施步骤采用遗传算法等优化方法，对日光温室的结构进行优化设计。

具体实施步骤包括：确定设计变量、建立目标函数和约束条件、选择合适的优化算法、进行仿真验证等。

五、结果与讨论5.1 模拟结果分析通过对模拟结果进行分析，我们发现优化后的日光温室在保温性能和能耗方面均得到了显著改善。

同时，温室内部的温度场分布也更加均匀，有利于作物的生长。

5.2 结构优化效果评价结构优化后的日光温室具有更好的结构稳定性和使用寿命。

同时，通过实际应用验证，发现优化后的温室在作物生长质量、产量等方面均得到了显著提升。

全开型玻璃温室的夏季温度统计模型

全开型玻璃温室的夏季温度统计模型王会广;苗玉彬;蔡保松;池涛;周强;黄丹枫【摘要】自然通风状态下温室内空气温度的合理估测是全开型玻璃温室夏季温度控制的重要依据.为此,建立了基于RS-485总线的分布式多传感器温度测控网络,并采用分布图法和基于均值的数据融合方法对测量结果修正融合,实现了全开型玻璃温室温、湿度的精确测量.在此基础上,以室外空气温度、太阳辐射强度、室内通风速率以及室内空气相对湿度作为室内空气温度的影响因子,针对各因子的非平稳时间序列建立了室内空气温度时间序列模型,同时引入了协整方法避免伪回归现象,引入了误差修正方法提高模型预测精度.实际验证表明,时间序列模型预测数据与实测数据吻合良好,可较好地预测温室内温度,该研究成果为全开型玻璃温室的温度控制提供了理论依据.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2010(032)011【总页数】7页(P178-184)【关键词】全开型玻璃温室;数据融合;协整;误差修正;时间序列模型【作者】王会广;苗玉彬;蔡保松;池涛;周强;黄丹枫【作者单位】上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240;上海都市绿色工程有限公司,上海,200240;上海交通大学,农业与生物学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】S625.5+10 引言温室小气候模型定量地描述了温室内外环境、作物、控制设备之间的相互作用和内在关系，为温室的设计和调控技术研究提供了理论基础和实际指导[1]。

过去20年间，基于质量和能量守恒的温室机理模型得到了广泛应用。

这些模型是认识和了解温室能量转移规律的工具[2]。

例如，1997年荷兰Mistriotis A应用计算流体动力学知识，对各种通风结构温室的通风效率进行了预测，同时对包括室内作物在内的温室各部分的能量收支情况进行了计算或估算[3]；2000 年比利时Pieters J G对种植番茄的全光温室建立数学模型, 定量研究了覆盖材料与地面光学参数及覆盖物表面蒸汽的冷凝方式对温室太阳能利用率的影响[4]。

温室的设计实验报告

温室的设计实验报告1. 引言随着气候变化和环境问题的日益严重，农业生产面临着许多挑战。

温室作为一种现代农业生产方式，通过控制温度、湿度和光照等因素，为植物提供更理想的生长环境。

本实验旨在设计一座功能完善、高效能的温室，并通过实际种植测试，评估其效果及可行性。

2. 设计与建造2.1 设计原理温室的设计基于以下原理：- 充足的自然光照：利用透明玻璃或塑料材料，最大限度地将太阳光引入温室内部，为植物提供充足的光照。

- 自动控制系统：通过传感器和执行器，监测并调控温度、湿度和光照等环境因素，以维持最适宜的生长环境。

- 通风系统：在温室内设置通风设施，保持空气流通，调节温度和湿度。

- 水源供给：温室内设置灌溉系统，确保植物的水分需求得到满足。

2.2 建造过程基于上述设计原理，我们根据实际需要选择了一块阳光充足的土地，进行了以下建造过程：2.2.1 材料选择- 温室骨架材料：钢架结构，以确保稳定性和承重能力。

- 外墙和屋顶材料：选择高透光性的聚碳酸酯或玻璃材料，以最大限度地增加自然光透入。

- 土壤和容器：选择营养丰富的土壤和合适的种植容器。

2.2.2 设备安装- 自动控制系统：安装温度、湿度和光照传感器，连接到控制中心，实现自动调控。

- 通风系统：安装风机和通风口，调节温度和湿度。

- 水源供给：安装灌溉系统，定时或自动供水。

2.2.3 测试与调整在建造完成后，我们进行了一系列的测试与调整，包括：- 光照测试：利用光照传感器检测温室内的光照强度，与预期值进行对比。

- 温度与湿度测试：通过传感器监测并记录温室内的温度和湿度变化，评估控制系统的稳定性和准确性。

- 植物种植测试：选择适宜生长于温室内的作物，进行种植测试，并观察生长状况和产量。

3. 结果与讨论经过测试与调整，我们得到了以下结果与讨论：3.1 光照强度通过光照测试，我们发现温室内的光照强度大大超过了作物的生长需求，可能会导致植物过度生长和伤害。

因此，我们在温室外设置了遮阳设施，通过调节遮阳板的角度来控制光照的强度，以最适合植物生长的光照条件。

《2024年日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》范文

《日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，日光温室作为一种新型的农业设施，在农业生产中得到了广泛的应用。

其内部环境的优化控制，尤其是热环境的稳定和调节，对提高植物生长质量及作物产量至关重要。

因此，研究日光温室的热环境数学模拟及结构优化，对于提升温室环境的可控性、促进农业生产的可持续发展具有重要意义。

二、日光温室热环境数学模拟2.1 模型建立日光温室热环境数学模拟的建立基于能量守恒定律及温室内部的热传导、热对流、热辐射等物理过程。

模型主要包括室内外温度场、太阳辐射强度、温室覆盖材料透光率等因素的模拟。

通过对这些因素的综合考虑，建立起一套较为完整的热环境数学模型。

2.2 模拟过程在模拟过程中，利用数学模型对日光温室内部环境进行量化分析。

通过设定不同的环境参数，如太阳辐射强度、室内外温度、风速等，模拟出温室内部温度场的变化规律。

同时，结合温室覆盖材料的透光性能，分析其对室内温度的影响。

三、结构优化3.1 优化目标结构优化的目标是在保证温室足够透光性的前提下，提高其保温性能，从而实现对温室内热环境的稳定控制。

通过优化温室的结构设计，如墙体材料、覆盖材料、开窗位置等，以达到降低能耗、提高作物产量的目的。

3.2 优化方法结构优化的方法主要包括理论分析和实验验证。

理论分析通过对数学模型的分析，找出影响温室热环境的关键因素，提出优化方案。

实验验证则通过在实际温室中应用优化方案，观察其对温室热环境的影响，验证理论分析的正确性。

四、实验与分析为了验证数学模拟及结构优化的有效性，我们进行了一系列的实验。

实验中，我们设定了不同的环境参数，如太阳辐射强度、室内外温度、风速等，观察温室内部温度场的变化规律。

同时，我们还对比了不同结构参数的温室在相同环境下的性能表现。

实验结果表明，通过优化温室的结构设计，如选用透光性能好、保温性能强的覆盖材料，合理设置开窗位置和大小等，可以有效地提高温室的保温性能和透光性能，从而实现对温室内热环境的稳定控制。

《2024年日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》范文

《日光温室的热环境数学模拟及其结构优化》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，农业生产模式正逐渐由传统向现代转型。

日光温室作为一种新型的农业设施，以其高效利用自然资源、提供稳定生产环境等优势，在现代农业中发挥着越来越重要的作用。

然而，日光温室的建设和运营过程中，热环境控制是一个关键问题。

本文旨在通过数学模拟的方法，研究日光温室的热环境，并探讨其结构优化策略。

二、日光温室热环境的数学模拟1. 模型建立日光温室的热环境受多种因素影响，包括温室的结构、材料、外部环境等。

为了更好地研究这些因素对热环境的影响，我们建立了数学模型。

该模型包括温室内部温度、湿度、光照等参数的动态变化过程，以及温室内部与外部环境之间的热量交换过程。

2. 模拟过程通过模拟不同气候条件下的日光温室运行情况，我们可以得出以下结论：（1）温室的透明度对内部温度有显著影响。

透明度越高，温室内部的光照强度越大，温度也相应升高。

（2）温室的高度和跨度也会影响其热环境。

在一定的范围内，增加温室的高度和跨度可以改善通风效果，降低内部温度。

（3）外部环境因素如风速、太阳辐射等对温室热环境的影响不容忽视。

在风速较大或太阳辐射较强的条件下，温室内部温度可能会波动较大。

三、结构优化策略针对日光温室的热环境特点，我们提出以下结构优化策略：1. 合理设计透明材料及透光率：在保证光照强度的同时，选用合适的透明材料以降低太阳辐射对温室内温度的影响。

同时，可以通过调节透明材料的透光率来控制温室内光照强度和温度。

2. 优化温室结构：根据不同地区的气候特点，合理设计温室的高度和跨度。

在保证通风效果的同时，避免因高度和跨度过大导致热环境不稳定。

同时，可以考虑在温室内设置遮阳设备以降低太阳辐射对温室内温度的影响。

3. 强化保温性能：在温室的四周和顶部设置保温材料，以减少热量损失。

同时，可以在温室内设置空气循环系统，使热量分布更加均匀。

4. 引入智能控制系统：通过引入智能控制系统，实时监测温室内部的温度、湿度、光照等参数，并根据这些参数自动调节温室的结构和运行模式，以达到优化热环境的目的。

基于太阳光照强度的夏季玻璃温室温度建模

基于太阳光照强度的夏季玻璃温室温度建模卢嫚;李彦斌【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2015(000)009【摘要】This paper based on the heat transfer , energy balance and mass balance of theoretical model of greenhouse , on the basis of analysis the relationship between the solar light intensity and the intensity of solar radiation , and also analysis the relationship between solar light intensity and temperature in the summer sunny closed glasshouse .Test to determine greenhouse own cooling parameters and relationship parameters between sunlight and temperature change rate , established a model between indoor and outdoor temperature of the greenhouse and sunlight .We found that model in these three weather which were sunny and cloudy days , rainy and cloudy rmse were 0 .5003℃, 0 .4747℃and0 .6291℃, E xperi-mental results show that this model can accurately simulate the sunny greenhouse temperature .On rainy and cloudy simu-lation also reached good results , this modeling approach is not only cost savings but also proposed another new idea , with some reference and promotional value .%基于传热学、能量平衡以及质量平衡的温室理论模型，在分析太阳光照强度和太阳辐射强度关系的基础上，研究了夏季晴天玻璃温室封闭情况下太阳光照强度和温室温度关系；通过试验确定了温室自身降温的参数和太阳光照与温室温度变化率之间的参数，建立了温室室内温度和太阳光照以及温室室外温度之间的模型；通过晴天和多云天、雨天和阴天的试验验证发现：模型在这3种天气的均方根误差分别是0．5003、0．4747、0．6291℃，模型能精确地模拟晴天温室温度，对雨天和阴天模拟效果也较好。

基于太阳光照强度的夏季玻璃温室温度建模_卢嫚

常数，而 τf 取决于温室屋顶斜面倾角和太阳的位
置［5］。需要指出的是 qD = qd + qf ，总的太阳辐射强度
（单位 W / m2 ）。
1． 2． 2 内外空气通过玻璃进行的能量交换计算
内外空气通过玻璃进行的能量交换计算公式为［1，15］
度的变化率。通过测量夜间内外温差，可以确定内外
温差的参数。
2． 3． 2 太阳光照函数参数的确定
白天，温室在受到太阳光照影响的同时，也受到
立两者之间的关系，具有非常重要的意义和价值。通过姚万祥等人［10］的研究可以看出：晴空指数和太阳高度角是影响太阳辐射照度与太阳光照度之间关系的
外温室温度模型研究已经取得显著的成果［3］，并建立主要因素。为此，本文拟选择夏季晴天这个特定条件
了成熟的温室模型［4］：如荷兰的 Venlo 型温室系统模下太阳光照强度对温室温度的影响进行分析，并建立
0 引言
高；虽然目前市场已有现成的太阳总辐射计，但是费用远比光照强度计高出许多。因此，在上述理论依据
太阳辐射强度是温室热量的主要来源［1］，直接影的指导下，研究太阳光照强度对温室温度的影响、建
响温室温度的变化，传统的温室主要是基于室外气温、土壤温度、天空辐射温度，太阳辐射强度，散射辐射和相对湿度中的因素［2］进行温度模型的建立。国
式（ 11）即为本研究所需的热平衡模型。通过建
立模型，可以通过 k 时刻的温室内外温度和温室外的

光伏玻璃温室自然通风条件下的 CFD 模拟验证

光伏玻璃温室自然通风条件下的 CFD 模拟验证孙迎龙;王新忠【摘要】This study took the photovoltaic multi-span glass greenhouses as the object and validated temperature field in-side by computational fluid dynamics ( CFD ) technology under the condition of nature ventilation .The 3 D CFD simula-tion and confirmation of the temperature field distribution and variation regulation were done with DO radiation model . The results showed that the absolutely mean error of experiment and simulation was 0.96°C,the relatively mean error was 2 .94%.The simulation results had an agreement with experiment results , which demonstrated the feasibility .%基于计算机流体力学（ CFD ）数值方法，以光伏连栋玻璃温室为研究对象，在自然通风的条件下对室内温度场进行模拟验证。

采用离散坐标（ DO ）辐射模型对光伏温室室内温度场的时空分布和变化规律进行了三维CFD模拟和试验验证。

结果表明，光伏温室室内温度试验结果和模拟结果绝对误差均值为0．96℃，相对误差均值为2．94％。

模拟结果和试验结果吻合，验证了模型的可行性。

【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P176-179)【关键词】光伏温室;计算机流体力学(CFD);模拟;自然通风【作者】孙迎龙;王新忠【作者单位】江苏大学现代农业装备与技术教育部重点试验室,江苏镇江,212013;江苏大学现代农业装备与技术教育部重点试验室,江苏镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】S625.10 引言截至2013年，我国的温室大棚总面积世界位居第1。

玻璃温室和塑料大棚内逐时气温模拟模型

玻璃温室和塑料大棚内逐时气温模拟模型韦婷婷;杨再强;王琳;赵和丽;李佳帅【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2018(039)010【摘要】2014-2016年在江苏省不同地区选择塑料大棚和玻璃温室进行设施内气温监测,基于设施内日最高和最低气温,采用余弦分段函数、正弦分段函数、正弦-指数分段函数、一次分段函数和神经网络模型分别模拟不同季节和不同天气状况(晴天和阴雨天)下的逐时气温日变化,探究利用室内最高和最低气温模拟计算逐时气温的方法,以及设施内逐时气温日变化规律.结果表明:5种模型均可通过当日最高、最低气温模拟逐时气温变化,其中神经网络模拟精度较高(RMSE=0.69℃),并且受温室类型、天气状况和季节变化的影响较小,普适性较高;正弦-指数分段函数模拟效果最好(RMSE=0.43℃),且受天气和季节的影响较小,但其受温室本身特性和地区的影响较大;余弦分段函数(RMSE=0.85℃)和正弦分段函数(RMSE=0.78℃)模拟效果相近,且受天气和地区的影响;一次分段函数准确度较低(RMSE=0.90℃)且误差变化较大.各方法对塑料大棚内逐时气温的模拟精度均高于玻璃温室.模型模拟精度的季节变化因模型和温室类型有一定差异,但通常情况下,春季和冬季的模拟误差大于秋季,夏季误差最小.【总页数】12页(P644-655)【作者】韦婷婷;杨再强;王琳;赵和丽;李佳帅【作者单位】南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044;江苏省农业气象重点实验室,南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044;南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京 210044【正文语种】中文【相关文献】1.玻璃温室和塑料大棚外水膜喷雾降温系统及其光谱特性 [J], 苗香雯2.基于逐时太阳辐射强度与动态逐时负荷分析的r太阳能空调系统设计要点研究r——以天津市某办公楼项目为例 [J], 李宝鑫;宋晨;尹宝泉;李旭东;王砚;伍小亭3.杭州冬季塑料大棚内气温变化特征及日最低气温预报模型 [J], 范辽生;朱兰娟;柴伟国;金志凤4.隧道围岩温度分析解在高黎贡山铁路隧道的应用——隧道内空气温度满足设计要求时的围岩温度分布规律 [J], 罗占夫;蒋涛;王树刚;蒋爽;王卓5.隧道围岩温度分析解在高黎贡山铁路隧道的应用——隧道内空气温度满足设计要求时的围岩温度分布规律 [J], 罗占夫;蒋涛;王树刚;蒋爽;王卓因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

日光温室热环境模拟模型的构建

符 a A B c g i p R S sky ac a B1 aBn a R1 aRy ap a S1 I″ sc Capth,e Capth,B1
号室外空气表面积后墙覆盖材料室内空气保温被作物后坡土壤天空
意
义
覆盖材料对太阳辐射的吸收率后墙内表面对太阳辐射的吸收率后墙外表面对太阳辐射的吸收率后坡内表面对太阳辐射的吸收率后坡外表面对太阳辐射的吸收率作物对太阳辐射的吸收率土壤表面对太阳辐射的吸收率室外太阳辐射覆盖材料热容量后墙内表面热容量后墙各层热容量土壤表面热容量土壤各层热容量作物热容量后坡内表层热容量后坡各层热容量白天室外空气和覆盖材料间对流热流量夜间室外空气与保温被间的对流热流量室内空气和覆盖材料间的对流热流量夜间薄膜与保温被之间的传导热流量室内空气和作物间的对流热流量室内空气和土壤表面间的对流热流量室内空气和后墙内表层间的对流热流量室内空气和后坡表层间的对流热流量覆盖材料和天空间的辐射热流量作物和覆盖材料间的辐射热流量后墙内表层和覆盖材料间的辐射热流量后墙内表层和作物间的辐射热流量后墙内表层与后坡间的辐射热流量后坡与覆盖材料间的辐射热流量后坡与作物间的辐射热流量土壤表面和覆盖材料间的辐射热流量土壤表面和作物间的辐射热流量土壤表面和后墙内表层间的辐射热流量土壤表面与后坡间的辐射热流量土壤表面与土壤第二层间的传导热流量土壤各分层间的传导热流量后墙内表层和第二层间的传导热流量后墙各层间的传导热流量后墙外表面与室外空气的对流换热量后坡表层与第 2 层之间的传导热流量后坡各分层间的传导热流量后坡外表层与室外空气的对流换热量通风引起的热流量覆盖材料表面水分相变引起的潜热交换土壤表面水分相变引起的潜热交换作物表面水分相变引起的潜热交换后坡内表面水分相变引起的潜热交换